植物细胞程序性死亡的研究进展

细胞程序性死亡（PCD）是生物进化过程中受自身基因控制并受多种因子调控的一种细胞主动的死亡过程。PCD在植物的正常生长发育、对环境胁迫的反应和病原体入侵引发的过敏反应中起重要的作用。简要综述了植物PCD的特征、与此相关的蛋白和活性氧在PCD过程中的作用。     

环境因子诱导的植物细胞程序性死亡

细胞发生程序性死亡（Programmed cell death,PCD）是多细胞生物用以消除多余的或有害的细胞的一种重要方式。对于植物个体来说,细胞发生程序性死亡（PCD）是抵抗逆境的一种十分有效的途径。因此,揭示环境因子诱导的植物PCD现象的分子本质就具有十分重要的现实意义。近十年来,有关环境因子诱导的植物PCD研究报道逐年增加。本文重点综述了环境因子与植物PCD相关的研究进展,并对植物PCD的主要生物学意义和研究展望进行了讨论。     

环境因子诱导的植物细胞程序性死亡

细胞发生程序性死亡(Programmed cell death,PCD)是多细胞生物用以消除多余的或有害的细胞的一种重要方式。对于植物个体来说,细胞发生程序性死亡(PCD)是抵抗逆境的一种十分有效的途径。因此,揭示环境因子诱导的植物PCD现象的分子本质就具有十分重要的现实意义。近十年来,有关环境因子诱导的植物PCD研究报道逐年增加。本文重点综述了环境因子与植物PCD相关的研究进展,并对植物PCD的主要生物学意义和研究展望进行了讨论。     

环境胁迫下的植物细胞程序性死亡及其意义

从低氧适应、抗病反应、抗盐机制等方面阐明了环境胁迫下的植物细胞程序性死亡(PCD)的普遍性,并就PCD在植物抵御不良环境中的意义进行讨论。     

植物细胞程序性死亡研究进展

植物细胞死亡分为坏死和程序性死亡。细胞程序性死亡是具有信号或一系列分子参与,并且由细胞内在的死亡程序介导的有序过程。它在植物生长发育和抵御外界胁迫中具有重要作用。简要介绍了植物PCD的特征,对植物PCD中的信号分子和类caspase的作用等进行了综述,并对植物PCD存在的问题进行分析和展望,为深入研究植物PCD提供参考。     

细胞程序性死亡在植物适应逆境中的意义

细胞程序性死亡是近年来生命科学的研究热点之一,它不仅在植物生长发育中起重要作用,而且与植物适应逆境也密切相关。本文就细胞程序性死亡在植物适应逆境中的重要作用进行了综述,以期对细胞程序性死亡的研究进一步深入和对植物适应逆境的潜力有新的认识。     

环境胁迫诱导的植物细胞程序性死亡

在最近的10年中,兴起了对植物细胞程序性死亡的研究。大量的证据表明,在各种环境胁迫因子诱导植物细胞PCD过程中,活性氧、乙烯、Ca2+、水杨酸、NO等成为重要的信号分子。像动物细胞凋亡一样,在植物PCD中也存在一条依赖于天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(Caspases)活性的信号传导途径,其中,线粒体处于PCD调控的中心位置。 Abstract:Programmed cell death (PCD) research in higher plants has blossomed in the past ten years.Many evidences suggested that reactive oxygen species,ethylene,Ca2+,salicylic acid,nitric oxide etc.are important signal molecules during environmental stress-induced PCD in plants.Like apoptosis in animals,there also exists a Caspase-dependent PCD signal transduction pathway,in which mitochondrion plays a role of central depot.     

FRET技术检测植物类caspase-3蛋白酶活性的质粒构建及其瞬时表达

植物细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）是一种由细胞内部程序控制的、主动的细胞死亡过程。在植物发育、逆境胁迫及超敏反应中,PCD都起着重要的作用。为检测植物PCD过程中类似动物细胞凋亡蛋白酶caspase-3的活性,构建了一个能够在活体植物细胞中实时检测类caspase-3蛋白酶激活的质粒PI—ECFP—EYFP。该质粒在植物细胞中可以表达出两端为青色荧光蛋白（ECFP）和黄色荧光蛋白（EYFP）的融合蛋白。这两个荧光蛋白通过含有caspase-3蛋白酶作用靶点DEVD的短肽相连,从而可以根据荧光共振能量转移现象检测类caspase-3凋亡蛋白酶的激活,以为实时检测植物PCD过程中关键蛋白酶的激活及其调控奠定基础。     

植物细胞程序性死亡中的类胱天蛋白酶研究进展

胱天蛋白酶(caspases)在动物细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)的起始、执行以及信号转导阶段起着关键作用,目前在植物中也发现有类胱天蛋白酶(caspase-like proteases,CLPs)的存在,并确认液泡加工酶(VPEs)、metacaspases和丝氨酸内肽酶(sapases)具有CLPs的作用,并证实CLPs参与植物的生长发育、抗病性及胁迫诱导的细胞程序性死亡等.本文对植物CLPs活性、生化结构及生理作用等方面的研究进展进行综述,并与动物caspases进行比较,为今后CLPs活性调节、作用方式及其在植物细胞程序性死亡中的作用等方面的研究提供参考.     

信号分子介导藻类细胞程序性死亡的研究进展

藻类是水生态系统中的重要初级生产者, 在物质转换和能量迁移过程中发挥重要作用。细胞程序性死亡(PCD)作为一种细胞自我调控的死亡模式, 受到多种信号分子的控制。研究发现藻类细胞在遭受环境胁迫的情况下, 在形态和生理上均表现出类PCD的特征, 同时伴随着活性氧/一氧化氮/钙离子(ROS/NO/Ca2+)水平的变化。研究认为, ROS/NO/Ca2+作为信号分子介导藻细胞内的caspase-like酶活性变化, 从而触发藻细胞的类程序性死亡。然而, 对信号分子是如何在环境胁迫下的藻类细胞中引发类PCD仍知之甚少。文章综述了信号分子ROS/NO/Ca2+介导藻类类PCD的研究进展以及信号分子间的级联关系, 并对今后类PCD在该领域待开展的研究进行了展望。     

泛素/26S蛋白酶体系统介导的细胞程序化死亡

在一定的生理或者病理条件下,细胞为了自身发育或者抵御不良刺激,会采取细胞程序化死亡（programmed cell death,PCD）的方式结束生命。泛素/26S蛋白酶体系统（ubiquitin-26S proteasome system,UPS）作为生物体中重要的翻译后蛋白质调节系统,对PCD起着关键的调节作用。该文介绍UPS通过两条细胞凋亡信号转导通路以及天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶来调控PCD的研究进展。     

植物细胞程序化死亡研究进展

细胞程序化死亡 (PCD)是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程 ,它在植物正常生长发育过程中起着重要作用。本文就植物PCD的近期研究进展和其分子信号调控机制作一综合阐述     

植物细胞程序化死亡研究进展

细胞程序化死亡（PCD）是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程,它在植物正常生长发育过程中起着重要作用。本文就植物PCD的近期研究进展和其分子信号调控机制作一综合阐述。     

SA and ROS are involved in methyl salicylate-induced programmed cell death in Arabidopsis thaliana

Programmed cell death (PCD) is a genetically encoded, active process that results in the death of individual cells, tissues, or whole organs, which plays an important role in the life cycles of plants and animals. Previous studies show that methyl salicylate (MeSA) is a defense signal molecular associated with systemic acquired resistance and hypersensitive reaction; however, whether MeSA can induce PCD in plant is still unknown. The morphological changes of Arabidopsis thaliana protoplasts exposed to MeSA were observed under fluorescence microscopy and transmission electron microscopy, and the induction of PCD was clearly distinguished by intense perinuclear chromatin margination, condensation of nuclear chromatin and DNA laddering after 3-h exposure of 100 μM MeSA. Our results also showed that salicylic acid (SA) was involved in MeSA-induced PCD by using a transgenic nahG Arabidopsis thaliana line, and the process was mediated by reactive oxygen species, which functioned with SA by making an amplification loop. Our study showed that MeSA could induce PCD in plant cell for the first time.     

Anion channel activity is necessary to induce ethylene synthesis and programmed cell death in response to oxalic acid

Oxalic acid is thought to be a key factor of the early pathogenicity stage in a wide range of necrotrophic fungi. Studies were conducted to determine whether oxalate could induce programmed cell death (PCD) in Arabidopsis thaliana suspension cells and to detail the transduction of the signalling pathway induced by oxalate. Arabidopsis thaliana cells were treated with millimolar concentrations of oxalate. Cell death was quantified and ion flux variations were analysed from electrophysiological measurements. Involvement of the anion channel and ethylene in the signal transduction leading to PCD was determined by using specific inhibitors. Oxalic acid induced a PCD displaying cell shrinkage and fragmentation of DNA into internucleosomal fragments with a requirement for active gene expression and de novo protein synthesis, characteristic hallmarks of PCD. Other responses generally associated with plant cell death, such as anion effluxes leading to plasma membrane depolarization, mitochondrial depolarization, and ethylene synthesis, were also observed following addition of oxalate. The results show that oxalic acid activates an early anionic efflux which is a necessary prerequisite for the synthesis of ethylene and for the PCD in A. thaliana cells.     

浮游植物中一氧化氮的生理作用研究进展

一氧化氮（NO）作为一种具有生物活性的气体自由基分子,它的功能代表了生物学系统中信号传递的新途径。大量证据表明,NO在浮游植物细胞中的功能和在高等动植物中类似,具有调节生长和参与抗逆性的作用,NO和ROS可能作为信号分子参与介导浮游植物程序性死亡（PCD）过程。文章较全面地介绍了NO在浮游植物中的产生途径、测定方法、生理功能和PCD的关系及作为信号分子的作用,并对该领域今后的研究进行了展望。     

Hypersensitive response-related death

The hypersensitive response (HR) of plants resistant to microbial pathogens involves a complex form of programmed cell death (PCD) that differs from developmental PCD in its consistent association with the induction of local and systemic defence responses. Hypersensitive cell death is commonly controlled by direct or indirect interactions between pathogen avirulence gene products and those of plant resistance genes and it can be the result of multiple signalling pathways. Ion fluxes and the generation of reactive oxygen species commonly precede cell death, but a direct involvement of the latter seems to vary with the plant-pathogen combination. Protein synthesis, an intact actin cytoskeleton and salicylic acid also seem necessary for cell death induction. Cytological studies suggest that the actual mode and sequence of dismantling the cell contents varies among plant-parasite systems although there may be a universal involvement of cysteine proteases. It seems likely that cell death within the HR acts more as a signal to the rest of the plant rather than as a direct defence mechanism.     

死亡信号传递: 叶绿体与线粒体间信号交流调控植物程序性细胞死亡

程序性细胞死亡(PCD)是生物体受遗传调控的自主细胞死亡现象, 在植物生长发育和抵抗环境胁迫中起重要作用。PCD的发生可受线粒体中活性氧(ROS)诱导。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组早期的研究发现了1个拟南芥(Arabidopsis thaliana)细胞死亡突变体mod1, 并暗示植物细胞中存在叶绿体与线粒体之间的信号交流调控PCD, 但其中的具体作用机制尚不清楚。最近, 他们通过大规模筛选mod1突变体的抑制突变体, 克隆了3个新的抑制基因plNAD- MDH、DiT1和mMDH1。此3个基因分别编码质体定位的NAD依赖的苹果酸脱氢酶、叶绿体被膜定位的二羧酸转运蛋白1和线粒体定位的苹果酸脱氢酶1, 突变后都可抑制mod1中ROS的积累及PCD的发生。通过对这些基因进行深入的功能分析, 他们论证了苹果酸从叶绿体到线粒体的转运对线粒体中ROS的产生及随后PCD的诱导起重要作用。该研究拓展了我们对植物细胞中细胞器间交流的认识, 为我们深入理解植物PCD发生机制提供了新线索, 是该领域的一项突破性进展。